Какова общая схема процесса производства порошковой краски? Каковы основные виды технологического оборудования используемого при производстве порошковой полимерной краски? Покраска порошковой краской

Порошковая покраска это современный метод нанесения защитно-декоративных покрытий на различные поверхности, в качестве которых могут выступать:

• корпуса оборудования
• алюминиевые профили
• электротехнические шкафы
• заборы
• бытовые приборы и др.

Основой метода нанесения лакокрасочного покрытия с использованием электрического поля высокого напряжения является притяжение друг к другу частиц с противоположными электрическими зарядами.

Порошковые краски выступают в качестве первоначального продукта для изготовления полимерных покрытий. В составпорошковых красок входят несколько компонентов: пленкообразующие (твердые частицы) и разделяющая среда (воздух).

Порошковые краски классифицируют по следующим критериям: по цвету, по типу пленкообразователя(эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные, полиамидные и др.), по текстуре (шагрень, муар, антики, молотковые эмали, краски с эффектом под «кожу», «дерево» и др.) В зависимости от области применения и назначения существуютпорошковые краски для наружных и внутренних работ, для защиты труб, для получения химически стойких, антифрикционных, электроизоляционных и других покрытий.

Этапы технологического процесса получения порошкового покрытия:

• подготовка поверхности;
• нанесение порошковой краски;
• образование (полимеризация) покрытия.

От соблюдения технологических режимов в течение всего технологического процесса зависит насколько качественно будет выполнено покрытие. Технологический процесс индивидуален для каждого изделия - он должен учитывать условия использования изделия и конструкционный материал, из которого оно изготовлено.

Составляющие линиинанесения порошковой краски методом её распыления в электростатическом поле высокого напряжения:

1. Система подготовки поверхности

3.Камера для нанесения покрытия

4.Камера полимеризации

5. Транспортная система

1. Подготовка поверхности

Подготовка поверхности это важный этап в технологическом процессе. Требования к деталям, которые необходимоокрасить : отсутствие заусенцев, необработанных сварочных швов, брызг, прожогов, трещин и острых кромок. Кроме этого, поверхность должна быть сухой, чистой (без окалины и ржавчины), очищенной от всех загрязнений (консистентных смазок, масел и др.)

Изделие приводится в надлежащее состояние в установке для предварительной обработки, которая состоит из нескольких зон. Для химической очистки поверхности изделия от загрязнений применяются два метода: окунание в ваннах или распыление раствора в туннеле. В зависимости от материала после очистки следует травление, обезжиривание или фосфатирование.

2. Сушильная камера для удаления адгезионной воды

Сушильная камера для удаления адгезионной воды используется для удаления остатков влаги после того, как деталь прошла все стадии предварительной обработки. Данная камера напоминаетпечь полимеризации , но имеет более простую конструкцию и работает с температурами до 160 °C. Вариант сушки детали зависит от её типа, в некоторых случаях достаточно обдувки сухим воздухом из помещения.

3. Камера для нанесения порошковой краски

Работа даннойкамеры основывается на принципе электризации частиц, которые находятся в состоянии аэрозоля. Частицы заряжаются под воздействием внешнего поля. Существуют 2 метода, которые используются для нанесенияпорошковой краски в электрическом поле:

• Электростатический (частицы краски получают заряд от источника тока)
• Трибостатический (частицы получают заряд от трения)

В практике чаще используют электростатическое напыление. С помощью данного метода можно наносить различные порошковые материалы, например, эпоксидные, полиэфирные или полиуретановые. В свою очередь, трибостатический метод используется для нанесения эпоксидных красок, а для других необходимы специальные добавки. Электростатический метод является довольно производительным и позволяет получить покрытие хорошего качества. При данном методе можно использовать различные виды распылителей. Наиболее часто один канал служит для прохода порошковой краски, а другой - для прохода сжатого воздуха, который необходим для распыления. Зарядка порошка происходит в самом пистолете при 60-70 кВт. Давление воздуха на распылителе примерно от 0,8 до 1,5 МПа. Существуют определенные нормы, которым должен соответствовать сжатый воздух:

• содержание масла менее 0,01 мг/м³
• содержание влаги менее 1,3 г/м³
• содержание точек росы менее 7°C
• содержание пыли менее 1 мг/м³

Для распыления на пистолете могут быть использованы разные виды распылительных насадок. Толщина 1 слоя покрытия: 20-150 мкм.

Производитьраспыление порошковых красок надо в специальныхкамерах нанесения . По своей конструкциикамеры нанесения порошковой краски бывают различные, но во всех используется один и тот же принцип: частицы краски, которые не осели на поверхности детали, отсасываются с помощью вентилятора, а затем проходят через фильтр или циклон. Воздух, который был отработан и очищен выпускается, а частицы порошка остаются на фильтровальной поверхности, в качестве которой используется ткань или бумага. После этого краска, которая не осела собирается в ёмкость или же подаётся обратно в пистолет для распыления.

Если нужно поменять цвет краски, то обязательно надо почиститькамеру напыления или же поменять фильтр, а также продуть шланги для подачи краски.

Насколько полно краска осядет зависит от таких факторов, как удельный массовый заряд частиц, скорость движения воздуха вкамере нанесения , равномерность подачи краски, а также от размера и конфигураций окрашиваемой детали. Поэтому необходимо соблюдать требуемые параметры работы электростатическихустановок для нанесения порошковой краски , а также порошкового резервуара иокрасочной камеры .

Для стабильной работы электростатических распылителей следует поддерживать давление воздуха на входераспылителя 0,1 - 0,6 Мпа и напряжение на коронирующем электроде 60-80 кВт.

Обязательно нужно учитывать, что наиболее оптимальные параметры можно подобрать лишь экспериментальным путем, принимая во внимание конкретные габариты деталей и их конфигурации. Еще один важный фактор, влияющий на полноту и качествонанесения порошковой краски - тип распыляющей насадки. Плавную и регулируемую подачу порошка в пистолет должен обеспечивать порошковый резервуар в пределах от 0 до 25 кг/ч, а подачу воздуха с расходом 0-20 м³/ч.

При несоблюдении требуемых параметров могут возникнуть дефекты покрытия.

4. Камера полимеризации порошковой краски

Структура порошкового покрытия формируется в процессе отвердевания, её характер зависит как от природы ЛКМ, так и от условий, при которых формируется покрытие. Данные условия указаны в технической документации кпорошковой краске . Режим отвердевания необходимо соблюдать, иначе могут быть изменены свойства покрытия. Так при недогреве ухудшаются механические свойства, а при перегреве искажаются цвет и блеск.

На практике применяется несколько режимов отвердеванияпорошковых красок , выбор подходящего зависит от производственных условий и непосредственно от материала детали.

Нужно обратить внимание, что в документации к краске указана температура отвердевания, которая должна быть на поверхности детали.

При конвективном методе сушка занимает примерно 15-25 минут при температуре 160-250°C.

При сушке в комбинированнойсушильной камере процесс занимает около 10-12 минут.Комбинированные камеры имеют ряд преимуществ:

• меньше времени затрачивается на нагрев детали
• нет необходимости в предварительном нагреве детали
• имеется возможность управления процессом
• ускорение процесса отвердевания покрытия на тонкостенных изделиях
• нет необходимости в зоне охлаждения большого размера
• получение улучшенных механических свойств покрытия
• высокий КПД

5. Транспортная система

Устройства для транспортировки деталей используются с целью автоматизации процесса порошковой покраски. Важное место в транспортной системе занимают подвесные и ленточные конвейеры. Многие проблемы, связанные с транспортировкой, в том числе, при обработке деталей средних размеров или тяжелых деталей можно решить, используя однониточные или подвесные конвейеры. В тех случаях, когда необходимо нанести покрытие на крупногабаритные или очень длинные детали, а также при работе в помещениях небольшой площади лучше всего использовать установку, которая включает в себя устройства с приводом и без привода (установка Power+Free), благодаря которой имеется возможность продольного и поперечного перемещения.

Себестоимость производства краски в России значительно дешевле, чем в странах Европы. С другой стороны, из представленных на рынке производителей только половина отечественных, а потребность в этом продукте постоянно растет. Поэтому производство красок является перспективным бизнесом.

Технология производства краски

Понятие краски объединяет большую группу цветных красящих веществ, которые можно использовать в промышленности и в быту.

Все краски можно разделить на две группы:

• минеральные (оксиды металлов или неорганические соли);
• органические (вещества растительного или животного происхождения).

Каждый тип краски имеет свои особенности. Поэтому для получения определенной краски используется соответствующая технология. Краски могут различаться как по цветам, так и по физическому состоянию: эмаль, грунтовка, шпатлевка, лак.

Технологический процесс изготовления состоит из следующих этапов:

• подготовка диспергирующей смеси;
• перетирание полуфабрикатов с пигментами (необходимо для получения пигментной пасты);
• воднодисперсионное комбинирование связывающих с пигментной пастой;
• маркировка типа краски и ее распределение по тарам.

Процесс изготовления эмалевых красок, проходит немного по-другому:

• комбинирование пигментов и пленкообразующих средств (происходит в специальном смесителе);
• растирание смеси;
• размешивание образованной смеси с лаком или с растворителем;
• подгонка колера;
• очистительная процедура (направлена на устранение примесей);
• разлив по тарам.

Для того чтобы получить нитроэмалевую краску, проводят:

• комбинирование сухих красок до образования пасты;
• подгонку оттенка;
• типизацию;
• очистку продукта;
• разлив в тару.

Все действия, необходимые для получения определенного вида краски, происходят с особой осторожностью, и требуют соответствующей квалификации у сотрудников.

Бизнес по производству красок

Одним из наиболее выгодных капиталовложений по праву считают производство лакокрасочных материалов:

• во-первых, это самое доступное средство для отделки, что делает краску востребованным товаром;
• во-вторых, конкуренция на данном рынке в нашей стране крайне низка.

Если взять во внимание статистику, то за последние 7 лет виден серьезный подъем в уровне продаж лакокрасочных изделий. При этом следует отметить, что большая часть проданных материалов относится к импортному производителю. И это указывает не на низкий уровень отечественной продукции, а на небольшое количество предприятий, специализирующихся в производстве и продажа красок.

Несмотря на то, что крупные и мелкие магазины предлагают по большей части, импортные краски, ни один из них не против сотрудничать с российскими производителями. Это указывает на то, что сбыть свою продукцию молодой компании, осуществляющей производство и продажу лакокрасочных изделий, не составит труда.

Оборудование для производства краски

Для получения качественной краски потребуется профессиональное оборудование такое, как:

• вакуумный насос;
• бак для дополнительных добавок;
• замерный резервуар;
• диспергирующий реактор;
• резервуар для обработки воды;
• компрессор;
• реактор для смешивания краски;
• механизм фильтрации;
• диссольвер;
• эмульсионный бак;
• емкость для порошков;
• бисерная мельница;
• линия для разлива продукции (краски).

Для того, чтобы проводить полноценное смешивание, эмульгирование и дисперсию, потребуется диссольвер. Бисерная мельница необходима для диспергирования и гомогенизирования жидкостей.

После того, как краска будет готова, продукция идет на линию разлива, которая происходит автоматически.

Линия разлива состоит из следующих составляющих:

• конвейерная лента;
• система подачи и ориентации емкостей;
• система ориентации и закупорки крышек.

Конвейерная лента состоит из цилиндрических вальцов, материалом для изготовления которых служит нержавеющая сталь. Система управления происходит посредством использования пневматики и электроники. Автоматизация процесса изготовления позволяет сократить время производства, сократить процент потери материала, а также снизить финансовые затраты. Качество продукции улучшится, а уровень производительности повысится.

Среди российских компаний, предлагающих оборудование для производства красок, можно выделить:

• «БВБ Альянс» - агрегаты для производства любого типа материала;
• «Текса» - предлагает оборудование для химических разработок и для технологического процесса получения качественной краски;
• «ЮВС» - главное направление завода - это разработка и изготовление емкостей, необходимых для хранения краски и комбинирования ее составляющих в момент производства.

Диссольверы для производства краски

Диссольверы для производства краски необходимы для гомогенизирования пигментированных гранул. Этот процесс происходит в образовательной пленке. Диссольвер требуется и для вымачивания, и для начальной стадии распыления.

Если продукция на последней стадии изготовления не требует процедуры измельчения пигментных частиц, то механизм может работать в автономном эмульсионном режиме. Примером этого служит приготовление пигментированных паст, которые используется для изготовления эмалей и красок, предназначенных для разметок на проезжей части.

По внешнему виду диссольвер напоминает механический смеситель. Разница заключается в том, что резка происходит посредством зубчатой фрезы. Еще одним отличием от смесителя является мощный двигатель. Диссольвер используется для максимального измельчения гранул пигмента. На выходе они должны находиться в жидком состоянии. Для того чтобы из сухого порошка преобразовать пасту, необходима высокая энергетическая мощность, обеспечить которую сможет лишь мощный аппарат.

Иногда диссольвер снабжают дополнительным перемешивающим инструментом. Это позволяет эффективно размельчать пигментные смеси, обладающие высокой плотностью.

Сырье для производства красок оптом

За сырье, необходимое для изготовления красок, отвечает технолог. В задачи специалиста входит:

• закупка оборудования и сырья;
• написание технологических карт;
• расчет расходуемого сырья;
• выход товара.

Технолог спрогнозирует норму выработки. Точные данные о наименованиях и количестве необходимого сырья, можно определить только после утверждения ассортимента первых партий. Поэтому каждая технология подразумевает определенный тип сырья.

Для стартового набора для изготовления краски примерно потребуется:

• дисперсия (400 кг) - составит около 60 тыс. рублей;
• карбонат кальция (400 кг) - приблизительно 5 тыс. рублей;
• пеногаситель (25 кг) - 7,5 тыс. рублей;
• добавки (коалесцент, диоксид титана, диспергатор) - около 30тыс. рублей;
• мел - 11тыс. рублей;
• полиграфические клейкие этикетки - от 9 тыс. рублей.

Приблизительная сумма, которая потребуется для первоначального набора сырья, составит около 120 тыс. рублей.

Краски для пищевых производств оптом

К краскам для пищевых производств предъявляются особые требования. Это связано с тем, что такие краски будут использоваться для окраски емкостей для транспортировки и хранения продуктов питания и напитков. При оптовых закупках важно учесть способы хранения и срок реализации продукции.

Распространенными красками для пищевых производств являются:

• эмаль ХС-558 используется для покрытия металлических емкостей, предназначение которых - это хранение вина, фруктов и овощей. Это однокомпонентный материал, способный прослужить около 12 месяцев;
• эмаль Б-ЭП 5297 предназначена для окраски контейнеров, которые используются для хранения воды, соков и нектаров. Компонентами этой эмали являются эпоксидные смолы и суспензия пигментов;
• лак ХС-76 используется для комплексного покрытия емкостей, воздействующих с кислотами, щелочами и агрессивными газами;
• грунтовка ХС-010 необходим для окрашивания контейнеров, поверхность которых контактирует со щелочами, агрессивными газами и кислотами;
• грунтовка ВЛ-05 служит для покрытия цистерн, в которых находится питьевая вода. Как правило, металл такого контейнера имеет одноупаковочный характер, и нуждается в постоянной обработке для предотвращения коррозии;
• краска КО-42 используется для покрытия металлических цистерн, в которых хранится питьевая вода.

Краски для пищевых производств оптом можно купить у производителей или поставщиков продукции, например, у завода «ЛКМ «СпецЭмаль» или компании «Палитра Руси».

Краска для производственных помещений оптом

Для производства необходима особая краска, обладающая важными свойствами - водостойкость, стойкость к износу и быстрое высыхание.

Этим требованиям могут отвечать только специальные лакокрасочные покрытия такие, как:

1. «Тексипол» - краска быстро высыхает, что позволяет не тормозить производственный процесс. Вода не разрушает покрытие. Что касается негативных внешних воздействий, то они ей не страшны. Применяется для полов, расположенных в цехах, ангарах и торговых помещениях.
2. «Протексил» - пропитывает полы, упрочняя и обеспыливая их. Идеально подходит для покрытия бетона в складских помещениях, а также в ангарах и производственных цехах. Упрочняет и обеспыливает полы в автосервисах, гаражах, транспортных ангарах, а также в производственных цехах.
3. «Тексил» - матовая, быстросохнущая краска, предназначенная для покрытия полов на складах и в гаражах. Тексил применяется для производственных цехов и ангаров. Идеально подойдет для помещения, где находятся холодильники.
4. Эпоксипол - краска состоит из двух компонентов, и имеет отличительные особенности - износостойкость, ударопрочность и устойчивость к маслянистым жидкостям. Отлично подходит для автосервисов, гаражей, производственных цехов и складских помещений. Не имеет запаха, и способна придать полу декоративный вид.
5. Эполаст Грунт используется как в промышленности, так и в домашнем хозяйстве. Грунтовка отлично подходит, как для облицовочных работ в складских помещениях и заводах. Так и при ремонте квартиры.
6. Ремосил - выравнивающий материал, необходимый для ремонта полов в производственных цехах, а также в ремонте жилой недвижимости.
7. Полибетол - эмаль для бетонного пола помещения, в котором происходит работа с тяжелыми грузами, а также происходит периодическая утечка химических веществ. Невосприимчива к негативным внешним воздействиям. Без запаха.

Оптовые поставки краски для производственных помещений предлагают дилеры крупных торговых брендов в регионах.

Краска российского производства оптом

Как уже говорилось, немногие отечественные предприниматели решили связать свою деятельность с изготовлением лакокрасочных изделий.

1. «Ареал». С 2008 года компания выпускает и продает все виды красок. Каждое наименование товара облает высоким уровнем качества, экологичности и долговечности. Акриловые и масляные краски, клей, шпатлевка и грунтовка - все это можно приобрести у данного проверенного поставщика.
2. «Одилак.Завод» - изготовитель лакокрасочной продукции, находится на рынке уже не первый год. Все наименования обладают высоким уровнем экологичности и долговечности.
3. «БЭЗ» (Бобровский экспериментальный завод). На заводе можно приобрести все виды лакокрасочных изделий, начиная от гидроизоляционных и заканчивая акриловыми материалами. На предприятии выпускаются грунтовка и эмаль.
4. «Краски Белогорья». Производитель, специализируется на разработке и выпуске водоразбавляемых красок, необходимых для декоративного покрытия. Такой тип материала широко используется при ремонте объектов гражданского назначения.

Производство краски на водной основе

Главной особенностью такой краски - это испарение ее главного компонента - воды. За счет этого экология не страдает. При этом краска на водной основе обладает стойкостью к износу, и не боится влаги.

В России работают более 50 компаний, выпускающих краски на водной основе. Это указывает на рентабельность бизнеса ввиду малой конкурентности.

Производство алкидной краски

Алкидная краска получается путем комбинирования: кобальта, железа, церия, марганца, циркония, свинца, стронция, лития, кальция и бария.

Алкидная краска применяется для окрашивания производственных объектов. Этот материал имеет низкую цену, что делает ее востребованным продуктом.

Производство водоэмульсионной краски

Технологическая линия по производству водоэмульсионной краски состоит из диссольвера, бисерной мельницы, автоматической линии розлива и упаковки готовой продукции.

Для изготовления краски потребуется: латексная дисперсия, пигменты и наполнители, пластификатор, тонкодисперсный мел, функциональные добавки (эфиры целлюлозы, диоксид титана и так далее.

Производство акриловых красок

Акриловые краски - это самый востребованный вид, без которого не представляются работы, направленные на защиту и декорирование поверхностей. Акриловая краска - это стойкий материал, который содержит минимальное количество токсинов.

Основой технологического процесса производства является диспергирование акрилового связывающего, наполнителей и добавок. Для такой работы необходим диссольвер. Сырьем для данного вида красок служит акриловая дисперсия, загуститель, коалесцент и неорганические пигменты.

Производство порошковой краски

Для изготовления порошковой краски используются высокотехнологические линии.

Технологии производства подразделяется на два вида:

• сухое смешивание компонентов;
• смешение компонентов в расплаве с последующей дезинтеграцией до необходимого размера.

Первый способ имеет главный недостаток, которые состоит в том, что при простом смешивании получить стабильные, не расслаивающиеся при хранении и использовании композиции, сложно. При смешивании в расплаве контролировать качество продукции проще, но этот процесс длится намного дольше и требует дорогостоящего оборудования.

Одним из наиболее популярных производств порошковой краски в стране является компания «ЯЗПК». На предприятии весь процесс изготовления краски происходит на сверхточном электронном оборудовании.

Производство масляных красок

Производство масляных красок заключается во взвешивании компонентов и последующего замеса. Этот процесс осуществляется в специальных емкостях большого размера. Что касается рецепта краски, то он зависит от технолога. Поэтому рецептура у каждого производства уникальна.

Для получения масляных красок необходима собственная химическая лаборатория. Как показывает статистика, большая часть производителей масляных красок, представленных на отечественном рынке, находится за территорией РФ.

Производство художественных и акварельных красок

Для получения акварельных красок прибегают к комбинированию тонкодисперсных пигментов, растительного клея и декстрина. Продукция выпускается в сухом виде. Для изготовления акварельных красок требуется большая площадь, способная уместить необходимое оборудование. Как правило, она составляет 40-60 кв. метров. Еще 20 квадратов потребуется для хранения сырья.

Реализация акварельных и художественных красок происходит через специализированные магазины.

Производство декоративных красок

Рынок производства декоративных красок постоянно расширяется. Все время появляются новое оборудование и материалы. Особенности изготовления декоративных красок зависят от сферы применения, для каких видов работ будет использоваться покрытие внутри или снаружи помещения. Еще одним важным фактором является планируемое количество выпускаемой продукции.

Производство резиновой краски

Резиновая краска используется в кровельных работах. Эта краска идеально подходит для дорожной разметки, покрытия спортивных кортов, бассейнов и полов в производственных помещениях. Помимо привычных в производстве краски веществ, типа коалесцент и антифриз, при получении резинового покрытия используются и специальные добавки, которые обычно применяют военные.

Производством резиновой краски занимается «ЛКМ СССР» - компания, осуществляющая научные разработки по производству особо прочных материалов. Особенностью резиновой краски является ее долговечность. Она способна прослужит более 8-и лет.

Производство дорожной краски

Дорожная краска используется исключительно разметки на проезжей части. Этот вид покрытия должен обладать водостойкостью и невосприимчивостью к другим атмосферным явлениям.

На производстве дорожной краски специализируются компании:

• «Эмпилс» - клиентами этой компании, являются дорожно-строительные компании и подрядные организации, занимающиеся ремонтом дорог. Основное направление организации - это изготовление и сбыт полиакриловой краски белого, черного и желтого цвета;
• «Пентан» - в числе клиентов компании областные и городские организации, специализирующиеся на ремонте дорог;
• «Краска Во» - компания осуществляет поставку собственной продукции - дорожной краски, во все крупные города страны.

Производство краски для волос

Краска для волос пользуется большим спросом у потребителей, поэтому многие предприниматели сконцентрировались именно на этом производстве.

Для изготовления красок для волос понадобится:

• реактор для красителя;
• плавильный реактор;
• вакуумный и атмосферный реакторы.

Разработкой и выпуском краски для волос занимаются не только косметические компании, но и разнопрофильные организации. Например, Гамма - известная российская компания выпускает более 30-и оттенков краски для волос по экономичной стоимости.

Производство огнезащитной краски

Огнезащитное покрытие - это материал, который широко используется для объектов специального назначения. Огнезащитную краску применяют на атомных станциях, нефтегазовых заводах, баках для хранения топлива.

Среди компаний, которые производят огнезащитную краску, можно выделить:

1. «Огнепром» - является крупной компанией, разрабатывающей и сбывающей огнезащитную краску. Помимо этого, компания специализируется на изготовлении антикоррозийного покрытия, которое также необходимо для промышленных объектов.
2. «Тексотерм» - производитель огнезащитной краски, изготавливающий материал на водно-органической основе. Продукция идеально подходит для повышения огнестойкости железобетонных и металлических конструкций в промышленной зоне.

Производство фасадных красок

Фасадные краски изготавливаются при помощи диссольвера-смесителя, так как именно это устройство способно перемешивать требующиеся компоненты. Если такой агрегат отсутствует, то компании-производители используют диссольвер с центральным валом и фрезой, не имеющей рамной мешалки.

Для производства фасадных красок используется оборудования из нержавеющей стали. Это объясняется тем, что водно-дисперсионные краски представляют собой агрессивные вещества.

Стоит выделить организации, которые уже не первый год производят краску для фасадов:

• «Олимп» - изготовление краски на основе акрила с кварцевым наполнителем. Краска идеально подходит для покрытия элементов помещения, где преобладает большая проходимость;
• «Альпина» - компания выпускает фасадную краску с высоким уровнем адгезии, обладающей отменной устойчивостью к износу. Подходит для покрытия внешней стороны здания.

Производители и поставщики оборудования для производства красок

Разные компании, специализирующиеся на разработке, производстве и распространении оборудования, необходимого для изготовления лакокрасочной продукции, принимают участие в выставке «Химия». Это широкомасштабное мероприятие организует ЦВК «Экспоцентр» - один из самых крупных выставочных комплексов России. Выставку посещают российские и зарубежные гости.

Порошковая краска представляет собой пигментированную дисперсную систему, состоящую из твердых частиц, способную равномерно распределяться на окрашиваемой поверхности при нанесении и образовывать защитный слой.

Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики

Чтобы обладать качественными характеристиками, обращают внимание на следующие показатели:

• составляющие дисперсии;
• сыпучесть;
• насыпная плотность;
• способность к распылению;
• свойства электризуемости;
• уровень псевдоожижения и др.

Дисперсионный состав

Порошкообразные краски состоят из мелких частиц разных размеров (полидисперсные системы), которые имеют значительный разброс по величине. При высокой дисперсности выделяют 2 вида: истинные и агрегаты частиц (скопления истинных частиц, ведущие себя как отдельная частица). При традиционных методах нанесения дезагрегации практически не наблюдается, поэтому истинная величина частиц, с точки зрения технологичности теряет своё значение. Более важной технологической характеристикой выступает гранулометрический состав.

Если фракционирование с помощью сита варьируется в довольно широком диапазоне от 5 до 350 мкм, то оптимальный размер частиц порошков для электростатического распыления составляет 10 – 100 мкм. Более жёсткие условия по величине дисперсионных частиц соблюдаются при получении тонких слоев – от 3 до 40 мкм. А в случае использовании порошка в кипящем слое считается, что диаметр частиц должен быть соизмерим с толщиной покрытия и достигать 350 мкм.

Дисперсность частиц должна иметь свой оптимальный фракционный диапазон в зависимости от вида и толщины покрытия и метода нанесения порошка. Высокодисперсные порошки при более лёгком сплавлении и возможности получения тонких покрытий отличаются худшим псевдоожижением, сильнее увлажняются и склоны к неравномерному осаждению на поверхности изделий. Порошки со слишком широким фракционным диапазоном склонны к сепарации и пылению, могут иметь повышенный брак поверхности покрытия.

Сыпучесть

Одним из обязательных условий к порошкообразным краскам являются необходимые показатели сыпучести, который определяется по времени истечения из откалиброванного отверстия или по углу естественного уклона, составляющего 36…45°.

На показатель влияет:

• химический состав;
• температура стеклования;
• форма и величина частиц, гладкость поверхности;
• увлажнение.

Низкая сыпучесть затрудняет равномерное распределение порошковой краски на окрашиваемой поверхности, усложняет технологическое оборудование.

Сыпучесть повышается у дисперсий с частичками сферической формы с низкой шероховатостью поверхности и повышением температуры стеклования, значительно снижается при снижении величины частиц и увлажнении порошков. Для повышения сыпучести используются специальные добавки, такие как пирогенный кремнезём или аэросил. Порошки предохраняют от увлажнения хранением в сухих складских помещениях в водонепроницаемой таре.

Насыпная плотность

Зависит от состава порошков, степени полидисперсности и формы частиц. В зависимости от вида плёнкообразователя плотность порошков может повышаться до двух раз. Пигментированные составы имеют большую плотность, которая увеличивается с повышением количества в составе пигментов и наполнителей.

Порошковая краска должна обладать достаточной высокой плотностью. При низкой насыпной плотности порошки неудовлетворительно «кипят», плохо распределяются на поверхности изделия.

Способность к электризации

Как и любые диэлектрики, частицы порошка во время изготовления, подготовки и использования приобретают электрические заряды. На уровень заряда влияет материал плёнкообразователя, величина частиц, влажность воздуха, интенсивность и вид механического воздействия и др.

Предрасположены к заряду частички эпоксидных, поливинилбутеральных, эпоксидно-полиэфирных и полиэтиленовых красок, что облегчает их нанесение методом электростатического напыления. Более мелкие частички порошков электризуются сильнее, дольше сохраняют заряд. При влажности воздуха более 70% электризуемость порошков значительно падает.

Электризация порошковых красок изменяет их физические свойства: снижаются сыпучесть и насыпная плотность. Чрезмерная электризация может привести к полной потере сыпучести. Уменьшение степени электризации порошковых красок вызывает значительные трудности. Даже длительная выдержка тонкого слоя порошковой краски на заземлённом металлическом листе не позволяет достичь полного изоэлектрического состояния. Степень электризации регулируют не только поверхностной обработкой и вводом антистатических добавок, но и направленным синтезом плёнкообразователей с заданными электрическими характеристиками. Используемое технологическое оборудование изготавливается из электропроводных материалов и качественно заземляется.

Способность к псевдоожижению

Технология нанесения в «кипящем слое» требует способности к псевдоожижению используемых порошков при продувке воздухом. Порошки из полиэтилена низкого давления, полиэфирных составов, полипропилена, поливинилхлорида и некоторых других материалов имеют низкую способность к псевдоожижению. Мелкодисперсные порошки с низкой сыпучестью и высокой влажностью могут вообще не «кипеть». Использование специального оборудования для получения «кипящего слоя», такие как вибровихревые установки, значительно повышает затраты на нанесение порошковых покрытий.

Свойство псевдоожижения повышается при увеличении частиц, создания шарообразной формы, снижении шероховатости поверхности и влажности.

Составы порошковых красок

Среди компонентов выделяют:

• плёнкообразователи;
• пигменты и наполнители;
• пластификаторы;
• модификаторы;
• отвердители и ускорители;
• вспомогательные добавки

Характеристики плёнкообразователя :

1. Являются твердыми веществами, которые могут находиться в аморфном или кристаллическом виде.
2. Представляют собой сыпучие порошки.
3. Малые показатели температуры плавки и вязкости расплава.
4. Формируют пленку через расплавы при нагреве.
5. Имеют высокую температуру деструкции.

Порошковые краски по виду плёнкообразователей, являющихся их основой, подразделяется:

• термопластические;
• термореактивые.

Термопласты не проходят химических изменений при нагреве и получили более широкое распространение за счёт:

• стабильности получаемых композиций;
• быстрого формирования покрытий;
• доступность.

Основным недостатком термопластических плёнкообразователей является низкая адгезионная прочность.

К термопластическим краскам относятся:

• полиэтиленовые;
• поливинилбутералевые;
• поливинилхлоридные;
• полиамидные;
• пентапластовые и другие.

Реактопласты при нагреве проходят химический процесс полимеризации и обладают:

• повышенной адгезией;
• могут формировать тонкие покрытия отличного внешнего вида благодаря низкой вязкости;
• пониженные температурные условия формирования;
• высококачественные характеристики покрытия в условиях эксплуатации.

Из минусов термореактивых плёнкообразователей можно отметить увеличение времени образования покрытия.

К термореактивным видам относятся:

• эпоксидные;
• полиэфирые;
• полиакрилатные;
• полиуретановые;
• эпоксидно-полиэфирные и др.

Пигменты и наполнители

В красках порошкового вида помимо стандартных требований дополнительно обладают:

• легкостью диспергируемости в расплаве плёнкообразователя;
• устойчивостью к температуре, при которой формируется покрытие, одновременно не изменяя цвет и не разлагаясь;
• инертностью к остальным компонентам состава.

При производстве сухим смешиванием, пигменты и наполнители должны стимулировать к:

• повышению сыпучести;
• снижению свойств комкования и слёживания;
• улучшению «кипения»;
• нанесению порошков на поверхность.

С помощью наполнителей и пигментов могут регулировать следующие свойства порошков и покрытий:

• электризуемость;
• термостойкость;
• теплопроводность;
• электропроводность;
• магнитные свойства;
• износостойкость;
• адгезионную прочность;
• горючесть;
• биологическую инертность;
• демпфирующую способность.

Использование металлических порошков в качестве наполнителей позволяют получать имитацию металлических поверхностей. Существенной трудностью в пигментировании порошкообразных красок является колеровка цвета в соответствии с цветовым стандартом RAL.

В случае отсутствия в порошковых ЛКМ пигментов и наполнителей, возможно получение прозрачных лаковых покрытий.

Пластификаторы

В красках порошкового вида влияют как на физико-механические свойства покрытий, так и на температуру и время образования плёнки. Кроме того пластификаторы должны:

• не нарушать агрегатные свойства полимера;
• не ухудшать технологические характеристики(сыпучесть, гранулометрический состав и др.);
• функционировать при температуре плёнкообразования.

Лучше с предъявляемыми требованиями справляются твёрдые пластификаторы, основным недостатком которых отмечается неполная совместимость с полимерами. Чтобы устранить этот недостаток используют комбинированные смеси твёрдых с жидкими.

Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки

Модификаторы способны улучшать характеристики с помощью физической или химической модификации. При этом наибольшее распространение получила физическая модификация за счёт добавок различных плёнкообразователей. Модификаторы регулируют и технологические параметры порошковой краски, такие как вязкость расплава, температура текучести и сыпучесть порошков.

Отвердители являются необходимым компонентом красок на основе термореактивых плёнкообразователей. Для активации процесса отверждения используют ускорители, соответствующие конкретным отвердителям. Если для процесса отверждения двухкомпонентных жидких красок достаточно смешать составляющие, то в порошковых красках все компоненты находятся в исходном составе без взаимодействия. Отвердители активируются только при температуре «спекания», «запуская» процесс отверждения после расплавления плёнкообразователя и формирования жидкой плёнки.

Отверждающая система является важным компонентом термореактивных красок, от которого зависит не только стабильность и условия отверждения, но и эксплуатационные характеристики получаемого покрытия (внешний вид, физико-механические и защитные свойства).

Вспомогательные добавки позволяют повысить:

• атмосферную стойкость покрытия за счет снижения фотодеструкции полимеров при воздействии солнечной радиации;
• стойкость к перепадам температуры;
• сыпучесть порошка;
• растекание расплава и т.д.

Технология производства порошковых красок

Распространенные варианты изготовления:

1. Сухое смешивание компонентов.
2. Смешение компонентов в расплаве с последующей дезинтеграцией до необходимого размера.

Метод производства порошков сушкой распыляемых жидких красок распространения не получил из-за значительных потерь растворителей, высокой себестоимости красок.

Сухое смешивание компонентов является главным вариантом изготовления порошковых красок из термопластичных материалов. Производство обходится без дорогостоящего оборудования и значительных трудовых затрат. Сложность состоит в получении стабильных, нерасслаивающихся при хранении и использовании композиций с равномерным распределением малых добавок.

Смешение компонентов в расплаве дает высококачественные однородные порошки со стабильным составом и структурой. Способ длителен, имеет много стадий, требует дорогостоящего и сложного оборудования. Может использоваться для любых твердых плёнкообразователей, но применяется в основном для реактопластов.

Основные способы нанесения порошковых красок на окрашиваемую поверхность:

• электростатическое распыление;
• в «кипящем слое».

Напыление порошка производится специальным пистолетом в покрасочной камере, в системе вентиляции которой имеются улавливатели порошка для его повторного использования.

При покрытии в «кипящем слое», порошок за счет равномерной продувки воздухом находится в псевдожидком состоянии. Краска наносится на поверхность детали путём окунания детали в ёмкость с псевдоожиженным порошком.

В обоих случаях частицам порошка перед нанесением специальным электродом придаётся определённый электростатический заряд, который обеспечивает равномерное распределение порошка и удерживание его на поверхности окрашиваемой детали.

После нанесения порошка деталь подвергается нагреву в печи, при котором формируется монолитное жидкое покрытие. Реактопласты дополнительно проходят полимеризацию.

Существующий метод газопламенного напыления порошковых лакокрасочных материалов распространения не получил из-за нестабильности технологии и существенного влияния человеческого фактора.

Порошковая краска: применение, достоинства и недостатки

Порошковая краска по металлу первоначально использовалась как замена гальванических покрытий на небольших металлических деталях простой формы при серийном производстве. Экономичность и лёгкость механизации процесса получения покрытий при поточном производстве существенно расширили применение порошковых красок.

Основные потребители порошковых покрытий:

• метизная продукция (проволока, лента, сетка), изделия бытового и сельскохозяйственного назначения;
• металлическая мебель;
• бытовые приборы и оборудование;
• изделия электротехнической промышленности;
• автомобильная промышленность;
• сельскохозяйственное и транспортное машиностроение;
• трубное производство;
• металлическая и стеклянная тара, покрытие позволяет снизить толщину стекла до 30%;
• оборудование химической промышленности;
• строительные конструкции;
• машины и оборудование пищевой промышленности.

На автомобильных заводах успешно работают автоматизированные линии покраски как дисков с производительностью до 3 млн. штук в год, так и автомобильных шасси габаритами до семи метров и производительностью до 58 штук в час. В трубном производстве используют технологию нанесения порошков на предварительно нагретые трубы. Разработаны порошковые краски для неметаллических материалов, таких как стекло, пластмасса, МДФ и другие.

Преимущества:

• лёгкость механизации и автоматизации нанесения покрытий;
• экологичность, отсутствие органических растворителей;
• низкий расход краски;
• возможность использования труднорастворимых полимеров;
• безотходное производство покрытий, практически 100% использование покрасочного материала;
• получение рабочего покрытия необходимой толщины в один слой;
• равномерность слоя краски как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях;
• возможность нанесения покрытия в труднодоступных местах;
• металл, окрашенный порошковой краской обладают химической стойкостью;
• долговечность;
• износостойкость.

Недостатки:

• склонность к пылевыделению;
• необходимость специализированного оборудования;
• целесообразность использования только при серийном и массовом производстве;
• взрывоопасность взвеси порошка в воздухе.

Видео: порошковая покраска металла

Рекомендовать использование порошковых лакокрасочных материалов в домашних условиях вряд ли уместно. Уникальными эксплуатационными свойствами данные покрытия не обладают, всегда можно найти традиционные материалы, образующие аналогичные или более качественные покрытия. Приобретать специальное оборудование что бы «своими руками» произвести покраску дисков своего автомобиля нецелесообразно.

Популярные статьи:

• 
• 

Порошковые краски являются высокотехнологическим строительным материалом, который обладает уникальными свойствами, недоступными для жидких красящих веществ. Благодаря особому составу они проявляют высокую стойкость к износу и отличные эксплуатационные качества. При изготовлении данного вещества используются пленкообразующая смола, красящие пигменты, катализаторы, отвечающие за затвердевание материала и специальные добавки, придающие краске определенный набор свойств.

Особенности производства порошковой краски

Технология производства данного вида продукции состоит из нескольких взаимосвязанных этапов. На первом происходит подготовка исходного сырья. Для этого операторы производят визуальный осмотр доставленных материалов и сверяют соответствие маркировки на упаковках с их фактическим содержимым. После успешной проверки сырье отправляют на дозировочную машину. Там производится взвешивание всех компонентов и передача необходимого количества в общий контейнер для смешивания.

Первый этап завершается, когда оператор сделает в рабочем журнале запись, что для определенной марки краски было взято такое-то количество наименований сырья. Смешивание всех компонентов до однородной массы производится при помощи специальных миксеров. Чтобы сырье не перегревалось во время этой процедуры, камеры оборудованы специальными системами охлаждения. Полученный порошок поступает по конвейеру на специальное оборудование, называемое экструдером. На нем производится расплавление всех составных элементов и их смешивание до однородной жидкости. Температура плавления сырья составляет 110-130 градусов по Цельсию в зависимости от выбранных компонентов.

Далее полученный расплав пропускается через станок с раскаточными валиками. Здесь материал получает форму ленты, толщиной до 1,5 миллиметров. После окончательного застывания заготовки, ее отправляют на аппарат для измельчения. Эта процедура производится в две стадии. Сначала ленту нарезают на небольшие пластинки размером 10х10 миллиметров. Затем эти заготовки поступают на дробилку, на которой уже и происходит окончательное измельчение до порошкового состояния.

Дробилка имеет ударно-центробежный механизм и специальный просеивающий фильтр, который отбраковывает слишком крупные частицы и отправляет их на повторное измельчение. А прошедшая через сито продукция отправляется на фильтр тонкой очистки, который забирает из смеси порошковую пыль, оставляя лишь пригодные для использования частицы.

Прошедшая все уровни контроля качества продукция отправляется на расфасовку, где упаковывается в тару определенного объема. Затем ее доставляют на склад готовых изделий либо сразу отправляют в магазины для реализации. Порошковая краска используется только в промышленных целях, так что ее обычно упаковывают в крупную тару весом до 600 килограмм. Хотя для небольших авторемонтных мастерских есть и мешки по 15-20 килограмм.

Применение порошковой краски

Требует специального подхода из-за специфики используемого материала. Происходит эта процедура в несколько этапов, на каждом из которых применяется отдельное оборудование. Перед покраской поверхность детали очищают от различного рода загрязнений и обезжиривают специальными веществами. Затем на очищенное изделие напыляют окрашивающий порошок при помощи специальных пистолетов. Производить работу необходимо в защитном костюме с обязательным наличием респиратора.

Сама по себе краска не содержит вредных веществ и не токсична, но ее попадание в органы дыхания вряд ли принесет пользу для здоровья человека. Пистолет для напыления имеет довольно сложное устройство. Он заряжает находящуюся внутри порошковую краску при помощи электрического поля. Благодаря этому материал притягивается к противоположно заряженной поверхности детали и сразу же связывается с ней прочной связью. Это позволяет минимизировать потери краски при работе. Благодаря уникальному строению покрасочных камер все частицы, которые не оседают на поверхности детали, улавливаются и могут быть повторно использованы для покраски других предметов.

Когда напыление окончено, деталь переносят в специальную печь для полимеризации. В этом агрегате под воздействием температуры происходит запекание напыленного слоя. Температурный режим выставляется вручную и в зависимости от марки краски имеет диапазоне 140-200 градусов по Цельсию. Время обработки также зависит от типа краски и устанавливается оператором. После завершения полимеризации на окрашенной поверхности образуется прочный защитный слой, который эффективно сопротивляется атмосферному воздействию в течение длительного периода времени.

Покраске порошковой краской в основном подвергают металлические изделия, так как они имеют довольно сильное электрическое поле и без проблем выдерживают высокую температуру полимеризации. Также этим способом обрабатывают некоторые виды керамических и стеклянных изделий. Цветовой ассортимент насчитывает на сегодняшний день более трехсот оттенков.

Из недостатков порошковых красок можно выделить разве что невозможность их массового распространения. Необходимость соблюдения уникальной технологии окрашивания с применением сложного и дорогостоящего оборудования не позволяет использовать данный материал в домашних условиях. Зато в промышленности этот метод уже практически вытеснил жидкие краски для окрашивания металлических предметов. С остальными веществами дела обстоят сложнее из-за необходимости термической обработки слоя краски. Так что полного замещения порошковым материалом остальных видов в ближайшей перспективе не предвидится.

Цена порошковой краски отечественного производства составляет 70-120 рублей за килограмм. Импортные модели обойдутся в 150-200 рублей. Что касается качества, то оно находится на сопоставимом уровне. Более высокая стоимость зарубежных аналогов обусловлена затратами на транспортировку и таможенными сборами.

Общая технологическая схема процесса производства производства порошковой краски включает в себя следующие этапы:
1 – подготовка и дозирование исходного сырья;
2 – смешение компонентов;
3 – экструдирование смеси (получение чипсов);
4 – измельчение чипсов;
5 – фасовка, упаковка, маркировка;
6 – контроль качества.
Контроль качества выделен в отдельный этап с определенной степенью условности. На самом деле этот этап разбивается на отдельные составляющие (подэтапы), которые являются обязательной (завершающей) частью каждого из этапов технологии.
Подготовка и дозирование исходного сырья. Этап начинается с получения исходного сырья на склад завода и его приемки. Сырье может поставляться в мешках или коробках, пластиковых емкостях объемом, мягких контейнерах (бигбегах) массой порядка 600 кг. При приемке сырья на складе проверяется целостность и внешний вид упаковки, соответствие количества и наименования сырья данным, указанным в транспортной накладной, номера партий сличаются с номерами в паспортах качества. После приемки необходимое для производства количество сырья с помощью различных устройств доставляется на участки дозирования, оставшаяся часть сырья хранится на складе. На участке дозирования также проводится визуальная оценка соответствия внешнего вида сырья определенным требованиям
Дозирование сырья выполняется на участках малого и большого премиксов согласно заданию на производство. Сначала на малом премиксе производится ручное взвешивание на весах отдельных компонентов ПК, содержание которых в рецептуре краски незначительно. Оператором пробивается и подписывается чек, на котором указывается цифровой код взвешенного компонента и его фактическое количество. Затем смесь с малого премикса передается на большой премикс.
Большой премикс позволяет дозировать компоненты рецептурного состава ПК в больших количествах. Поступившее со склада сырье с помощью механических устройств засыпается в отдельные бункеры. Оператором большого премикса выбирается соответствующий количеству загрузки чистый передвижной (на колесиках) контейнер, который устанавливается на напольных весах под бункерами. В определенной последовательности с контролем по весам отдельные компоненты пересыпаются из бункеров в контейнер (смесь от малого премикса – вручную). По окончании дозирования оператором пробивается и подписывается чек, в котором указывается номер компонента и его взвешенное количество. Далее контейнер с технологической картой и двумя чеками от премиксов перевозится на участок смешения.

Смешение компонентов. В зависимости от размера загруженного смесью передвижного контейнера операция выполняется промышленных смесителях (миксерах). Режим смешивания задается на таймере пульта управления. Для исключения перегрева на смесительную головку миксера подается охлажденная вода. По окончании смешения компонентов готовая смесь (шихта) в контейнере перевозится на участок экструзии.
Экструдирование смеси. Получение расплава краски в непрерывном режиме выполняется на специальном оборудовании, которое называется экструдер. Различные типы экструдеров отличаются друг от друга, в основном, производительностью. Условно экструдер можно разделить на два уровня: верхний и нижний.
Передвижной контейнер с готовой смесью с помощью механических устройств поднимается на площадку станции разгрузки (верхний уровень) и фиксируется на ней пневмозахватами. Оператор вручную открывает клапан контейнера, и шихта с помощью шнекового питателя начинает подаваться непосредственно в экструдер (нижний уровень). Проходя с регулируемой скоростью зону принудительного обогрева, шихта расплавляется и посредством шнеков самого экструдера уже в этом состоянии перемешивается до однородного состояния.
Горячий расплав (температура 110-130ºС) выдавливается из разгрузочного отверстия экструдера и стекает на охлаждающие цилиндры (валики) системы непрерывного охлаждения. Проходя между двумя цилиндрами, сплав раскатывается до вида ленты толщиной 0,5 – 1,5 мм, остывает и переходит в твердое состояние. Далее охлажденная лента через ленточный транспортер подается на дробилку, где происходит ее размельчение до состояния чешуек (чипсов) размером 10х10 мм. Принятие окончательного размера и вида чипсы принимают в системе измельчения.
Измельчение чипсов происходит на установке, в состав которой входят:
- турбовентилятор;
- импульсная мельница-классификатор;
- циклон с системой разгрузочных шлюзов;
- система тонкой очистки.
Турбовентилятор создает регулируемый поток воздуха, посредством которого чипсы переносятся в мельницу-классификатор, работающую по принципу ударно-центробежного измельчения. Далее поток воздуха направляет размолотый продукт в циклон и далее, через систему разгрузочных фильтров, на вибросито (для разных ПК размер ячейки вибросита может быть свой). На сите крупная фракция частиц отсеивается и возвращается на повторный размол в мельницу, а товарная фракция продукта подается на фасовку.
Из циклона воздух, содержащий порошковую пыль, поступает в систему тонкой очистки. Она представляет собой несколько рукавных фильтров, расположенных в одном корпусе. Проходя через рукавные фильтры, порошковая пыль осаждается на их поверхности, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Пыль из фильтров накапливается в пылесборнике и оттуда поступает в полиэтиленовые мешки. Мешки заменяются по мере наполнения.